EP1621396A2 - Fluidbefüllbarer, volumsveränderlicher Körper - Google Patents

Fluidbefüllbarer, volumsveränderlicher Körper Download PDF

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Publication number
EP1621396A2
EP1621396A2 EP05106863A EP05106863A EP1621396A2 EP 1621396 A2 EP1621396 A2 EP 1621396A2 EP 05106863 A EP05106863 A EP 05106863A EP 05106863 A EP05106863 A EP 05106863A EP 1621396 A2 EP1621396 A2 EP 1621396A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting channel
body according
films
foils
hinge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05106863A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Hoerbiger Automatisierungstechnik Bichler
Erich Hoerbiger Automatisierungstechnik Dörfler
Heinz Amon
Wilhelm Nündel S.E.Kunststoff-Technik Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nuendel Se Kunststoff-Technik GmbH
Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH
Original Assignee
Nuendel Se Kunststoff-Technik GmbH
Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuendel Se Kunststoff-Technik GmbH, Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding GmbH filed Critical Nuendel Se Kunststoff-Technik GmbH
Publication of EP1621396A2 publication Critical patent/EP1621396A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/64—Back-rests or cushions
    • B60N2/66—Lumbar supports
    • B60N2/665—Lumbar supports using inflatable bladders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2/914—Hydro-pneumatic adjustments of the shape

Definitions

  • the invention relates to a fluid-fillable, volume-variable body, consisting of two superimposed, preferably welded together along the peripheral edge, preferably welded films, preferably made of plastic material, which form a hinge hinge area along a folding axis, along which hinge region, the films forming two at least partially superimposed portions of the inflatable body are folded over one another, and wherein at least one connecting channel crossing the hinge region is formed between the two partial regions of the inflatable body through the foils.
  • Such a body is disclosed, for example, as a support cushion for a motor vehicle seat in DE 203 07 633 U1.
  • the support pillow described consists of two cushion elements, which are connected at the edge via a common hinge and in use at least partially come to rest one above the other.
  • the hinge may be formed by the films forming the cushion elements, wherein according to a described embodiment, a fluid connection between the two cushion elements may be provided by the hinge or by a connecting channel which is formed by film portions which connect the two cushion elements in addition to the hinge ,
  • the body is characterized in that the or each connecting channel with the folding axis forms an angle of less than 90 ° and greater than 0 °.
  • the complete squeezing and closing of the or each connecting channel is prevented, wherein the spiral transition of the connecting channels from one part of the body to the other part of a lower material load for the films themselves and their connection areas with each other, for example, the welds and weld beads, is given ,
  • the or each connecting channel with the folding axis forms an angle between 30 ° and 60 °, preferably an angle of about 45 °.
  • a good mechanical stability in the hinge region and for the connecting channels provides an embodiment of the body according to the invention, in which the or each connecting channel is bounded laterally by areas in which the films are connected flat to each other.
  • the films are welded to each other surface, which allows a simple production with simultaneous welding of the hinge area and the outer circumferential weld.
  • the further feature of the invention according to which the corner regions of the planar connections of the films are made rounded also offers the advantage of a funnel effect. When flowing against the connecting channels thus creates an increased back pressure, which opens the channel optimally.
  • At least one element is provided in the course of the connecting channel, which holds the films even in the vented state of the body over at least a part of the width of the connecting channel spaced.
  • the fluid connection between the subregions of the body is always kept open, even with heavily bent or kinked hinge or separate connection channel.
  • Such a trained body provides a smooth pressure equalization and fluid exchange between its sub-areas, and also allows for filling and emptying by means of a fluid connection, a smooth and uniform filling and complete emptying.
  • the or each connecting channel is bounded laterally by the welding beads formed during the planar welding of the foils, which weld beads maintain a spacing between the foils at least in the immediate vicinity of the side of the or each connecting channel. Due to the welding beads present on the inside of the or each connecting channel, the films in the edge region of the connecting channels can also be impressed on one another by a relative angular position which determines the formation and the Keeping each connecting channel additionally favored. Thus, even in the course of the production of the body and its subareas in a simple way the soft fluid exchange can be ensured at all times. In film materials in which only little pronounced weld beads, it can be ensured by special manufacturing steps that the weld beads are made thicker than necessary for secure connection of the superimposed films.
  • the weld beads are thicker than is necessary for secure connection of the superimposed films. This can be achieved by suitable design of the welding system, especially by the distance of the welding electrodes, which are kept in the region of the connecting channels at a small distance, resulting in a large material displacement and thus thick bead.
  • the width of the connecting channel is greater than the height of the welding beads bordering it laterally, preferably by a factor of three.
  • the drawing figure shows a support cushion for a vehicle seat, consisting of a double-foil bubble, unfolded state.
  • connection hose 1 fluidbehellbare variable volume body K such as a lumbar or similar support cushion for installation in vehicle seats, consists of two superimposed, connected to each other along the peripheral edge 3, preferably welded films, preferably made of plastic material, of which the drawing only the upper sheet 2 can be seen.
  • the films in the position of use of the body K form two superimposed partial regions.
  • connecting channels 4 crossing this hinge area are formed between the two partial areas of the fillable body K.
  • the connecting channels 4 close with the folding axis F the angle ⁇ , in the illustrated case 45 °, so that the connecting channels 4 follow completely spiraled body K a spiral line.
  • the connecting channels 4 are defined by the flat-welding regions 5, in which regions the films are connected as well as in the edge region 3.
  • the opening behavior of the body can be defined, as well as the parallel lifting or lowering of the portions of the body K or angular movements relative to each other. In any case, however, care must be taken that the clear distance of the electrodes for the flat welds is not too narrow, so that the weld beads do not flow at the edges too far into the interior of the connecting channels 4 and close them. Therefore, the channels 4 are advantageously carried out three times wider than the height of the weld beads at the edges of the flat welding areas. 5
  • the electrode spacing should also be tuned in conjunction with the electrode width, since wider welding tools lead to greater material displacement and therefore to greater bead formation.
  • connecting channels 4 can - instead of the regular flat and closed base plate in the welding system - are used with a substantially symmetrically trained upper and lower tool of the welding system and / or openings, templates or forms for a targeted alignment of the films 2 , which leads to a symmetrical formation of the weld bead around center plane between the foils 2 and therefore an enlargement of the cross section of the connecting channel 4.
  • the inclined orientation of the connecting channels 4 against the folding axis F also has the advantage for the weld beads that they take a helical course when the body K is completely deaerated and therefore are mechanically less loaded.

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Abstract

Ein fluidbefüllbarer, volumsveränderlicher Körper (K) besteht aus zwei übereinanderliegenden, miteinander entlang des umlaufenden Randes verbundenen, vorzugsweise verschweißten Folien (2), vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, welche Folien (2) entlang einer Faltachse (F) einen Scharnierbereich bilden, entlang welches Scharnierbereiches die Folien (2) unter Bildung zweier zumindest teilweise übereinanderliegender Teilbereiche des aufblasbaren Körpers (K) übereinandergefaltet sind, und wobei durch die Folien (2) zumindest ein den Scharnierbereich durchquerender Verbindungskanal (4) zwischen den beiden Teilbereichen des befüllbaren Körpers (K) ausgebildet ist.
Um für einen derartigen Körper den Überström-Widerstand zwischen seinen Teilbereichen möglichst herabzusetzen und den einfachen und weichen Fluidaustausch zwischen diesen Teilbereichen selbst bei geringem Druckunterschied und bei größtmöglicher Faltung im Scharnierbereich sicher zu gewährleisten, schließt der oder jeder Verbindungskanal (4) mit der Faltachse (F) einen Winkel (α) kleiner 90° und größer 0° ein.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen fluidbefüllbaren, volumsveränderlichen Körper, bestehend aus zwei übereinanderliegenden, miteinander entlang des umlaufenden Randes verbundenen, vorzugsweise verschweißten Folien, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, welche Folien entlang einer Faltachse einen Scharnierbereich bilden, entlang welches Scharnierbereiches die Folien unter Bildung zweier zumindest teilweise übereinanderliegender Teilbereiche des aufblasbaren Körpers übereinandergefaltet sind, und wobei durch die Folien zumindest ein den Scharnierbereich durchquerender Verbindungskanal zwischen den beiden Teilbereichen des befüllbaren Körpers ausgebildet ist.
  • Ein derartiger Körper ist beispielsweise als Stützkissen für einen Kraftfahrzeugsitz in der DE 203 07 633 U1 geoffenbart. Das beschriebene Stützkissen besteht aus zwei Kissenelementen, die randseitig über ein gemeinsames Scharnier verbunden sind und im Gebrauch zumindest teilweise übereinander zu liegen kommen. Dabei kann das Scharnier durch die die Kissenelemente bildenden Folien gebildet sein, wobei gemäß einer beschriebenen Ausführungsform eine Fluidverbindung zwischen den beiden Kissenelementen durch das Scharnier oder durch einen Verbindungskanal vorgesehen sein kann, der durch Folienbereiche gebildet ist, welche die beiden Kissenelemente zusätzlich zum Scharnier miteinander verbinden.
  • Bei vollständig entlüfteter Blase führt der Verbindungskanal eine Biegung um 180° aus, so daß der Kanal durch Abquetschung verschlossen wird, da in der außenliegenden Folie ein Zugspannung und in der innenliegenden Folie Druckspannung aufgebaut wird, was die Folien mit relativ hoher Kraft aneinander presst. Der Verbindungskanal setzt somit dem Überströmen des Fluids einen hohen Widerstand entgegen, was sich besonders bei der Wiederbefüllung über einen einzelnen Fluidanschluß auf einer Seite des Scharnierbereichs, aber auch zum Druck-Ausgleich zwischen den beiden Kissenelementen bei nur geringfügig belüfteter Blase sehr negativ auswirkt. Erst ab einem bestimmten Innendruck kann die Anpresskraft der Folien überwunden werden, dann jedoch erfolgt ein relativ schneller, fast schockartiger Fluidaustausch. Ein vollständiges Entleeren des Körpers hingegen ist es fast unmöglich, weil unterhalb eines bestimmten Restdrucks der Widerstand des Verbindungskanal nicht mehr überwunden werden kann. Eine ordnungsgemäße Funktion ist also in solchen Fällen nicht gewährleistet.
  • Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Körper der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß der Überström-Widerstand zwischen den Teilbereichen des Körpers möglichst herabgesetzt und ein einfacher und weicher Fluidaustausch zwischen diesen Teilbereichen selbst bei geringem Druckunterschied und bei größtmöglicher Faltung im Scharnierbereich sicher gewährleistet ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Körper dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungskanal mit der Faltachse einen Winkel kleiner 90° und größer 0° einschließt. Damit wird das vollständige Abquetschen und Verschließen des oder jedes Verbindungskanals verhindert, wobei durch den spiralförmigen Übergang der Verbindungskanäle von einem Teilbereich des Körpers zum anderen Teilbereich eine geringere Materialbelastung für die Folien selbst und auch für deren Verbindungsbereiche untereinander, beispielsweise die Schweißstellen und Schweißraupen, gegeben ist.
  • Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, daß der oder jeder Verbindungskanal mit der Faltachse einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließt, vorzugsweise einen Winkel von etwa 45°.
  • Eine gute mechanische Stabilität im Scharnierbereich und für die Verbindungskanäle bietet eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Körpers, bei welcher der oder jeder Verbindungskanal seitlich durch Bereiche begrenzt ist, in welchen die Folien flächig miteinander verbunden sind.
  • Vorzugsweise sind dazu die Folien flächig miteinander verschweißt, was eine einfache Fertigung mit gleichzeitiger Schweißung des Scharnierbereiches und der außenliegenden Umfangsschweißung gestattet.
  • Neben schweißtechnischen Vorteilen und Verbesserung der Festigkeit der Folienverbindung bietet das weitere Merkmal der Erfindung, gemäß welchem die Eckbereiche der flächigen Verbindungen der Folien abgerundet ausgeführt sind, auch den Vorteil eines Trichtereffektes. Beim Anströmen der Verbindungskanäle entsteht so ein erhöhter Staudruck, der den Kanal optimal öffnet.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Verlauf des Verbindungskanals zumindest ein Element vorgesehen, welches die Folien auch in entlüftetem Zustand des Körpers über zumindest einen Teil der Breite des Verbindungskanals beabstandet hält. Damit ist die Fluidverbindung zwischen den Teilbereichen des Körpers immer offengehalten, selbst bei stark abgebogenem oder abgeknicktem Scharnier oder separatem Verbindungskanal. Ein derartig ausgebildeter Körper bietet einen weichen Druckausgleich und Fluidaustausch zwischen seinen Teilbereichen, und ermöglicht auch bei Befüllung und Entleerung mittels allein eines Fluidanschlusses eine weiche und gleichmäßige Befüllung sowie die vollständige Entleerung.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der oder jeder Verbindungskanal seitlich durch die bei der flächigen Verschweißung der Folien entstandenen Schweißraupen begrenzt ist, welche Schweißraupen einen Abstand zwischen den Folien zumindest im unmittelbaren Nahbereich an der Seite des oder jedes Verbindungskanals aufrechterhalten. Durch die an der Innenseite des oder jedes Verbindungskanals vorhandenen Schweißraupen kann den Folien im Randbereich der Verbindungskanäle auch eine relative Winkelstellung zueinander aufgeprägt werden, welche die Bildung und das Offenhalten jedes Verbindungskanals zusätzlich begünstigt. So kann bereits im Zuge der Herstellung des Körpers und seiner Teilbereiche auf einfache Weise der weiche Fluidaustausch zu jeder Zeit sichergestellt werden. Bei Folienmaterialien, bei welchen nur wenig ausgeprägte Schweißraupen entstehen, kann durch spezielle Fertigungsschritte dafür gesorgt werden, daß die Schweißraupen dicker ausgebildet sind als zur sicheren Verbindung der übereinanderliegenden Folien notwendig ist.
  • Um diesen Effekt optimal zur Geltung zu bringen, sind die Schweißraupen dicker ausgebildet sind als zur sicheren Verbindung der übereinanderliegenden Folien notwendig ist. Dies kann durch geeignete Ausbildung der Schweißanlage, speziell durch den Abstand der Schweißelektroden erzielt werden, welche im Bereich der Verbindungskanäle in kleinem Abstand gehalten werden, was zu einer großen Materialverdrängung und damit dicker Schweißraupe führt.
  • Um jedoch die Gefahr des Zusammenfließens der Schweißraupen und damit eines verschlossenen Verbindungskanals zu vermeiden, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Breite des Verbindungskanals größer als die Höhe der ihn seitlich begrenzenden Schweißraupen, vorzugsweise um den Faktor 3.
  • In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
  • Die Zeichnungsfigur zeigt ein Stützkissen für einen Fahrzeugsitz, bestehend aus einer Doppel-Folienblase, in auseinandergefaltetem Zustand.
  • Der dargestellte, über zumindest einen Anschlussschlauch 1 fluidbefüllbare, volumsveränderliche Körper K, etwa eine Lordoseblase oder ähnliches Stützkissen für den Einbau in Fahrzeugsitzen, besteht aus zwei übereinanderliegenden, miteinander entlang des umlaufenden Randes 3 verbundenen, vorzugsweise verschweißten Folien, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, von welchen in der Zeichnung nur die obere Folie 2 zu sehen ist. Durch Faltung entlang der Faltachse F eines Scharnierbereiches bilden die Folien in Gebrauchsstellung des Körpers K zwei übereinanderliegende Teilbereiche.
  • Zwischen den durch den Scharnierbereich um die Faltachse F getrennten Teilen des Körpers K sind mehrere diesen Scharnierbereich durchquerender Verbindungskanäle 4 zwischen den beiden Teilbereichen des befüllbaren Körpers K ausgebildet. Die Verbindungskanäle 4 schließen mit der Faltachse F den Winkel α ein, im dargestellten Fall 45°, so daß die Verbindungskanäle 4 bei vollständig entlüftetem Körper K einer Spirallinie folgen. Es können Verbindungskanäle 4 über die gesamte Länge des Faltbereiches vorgesehen sein oder auch nur über einen oder mehrere Abschnitte davon, womit die Schnelligkeit des Überströmens der Luft zwischen den beiden Abschnitten des Körpers gesteuert werden kann.
  • Die Verbindungskanäle 4 werden durch die Flachschweißungs-Bereiche 5 definiert, in welchen Bereichen die Folien ebenso wie im Randbereich 3 verbunden sind. Über die Abmessungen und Verhältnisse von Höhe zu Breite der Flachschweißungs-Bereiche 5 läßt sich das Öffnungsverhalten des Körpers definieren, ebenso wie das parallele Heben bzw. Senken der Abschnitte des Körpers K oder Winkelbewegungen relativ zueinander. In jedem Fall muß aber darauf geachtet werden, daß der lichte Abstand der Elektroden für die Flachschweißungen nicht zu eng ist, damit nicht die Schweißraupen an deren Ränder zu weit ins Innere der Verbindungskanäle 4 fließen und diese verschließen. Daher werden die Kanäle 4 vorteilhafterweise dreimal breiter ausgeführt als die Höhe der Schweißraupen an den Rändern der Flachschweißungs-Bereiche 5.
  • Der Elektrodenabstand ist auch in Zusammenhang mit der Elektrodenbreite abzustimmen, da breitere Schweißwerkzeuge zu größerer Materialverdrängung und daher zu größerer Schweißraupenbildung führen. Für die Schweißung des Randes 3 des Körpers K dagegen müssen lediglich die Festigkeitsanforderungen erfüllt sein, im allgemeinen ohne spezielle Anforderungen an die Schweißraupenbildung. Daher wird hier eher mit größerem ElektrodenAbstand und damit geringerer Materialverdrängung gearbeitet.
  • Zur Begünstigung der Bildung der Verbindungskanäle 4 kann - anstelle der regulär verwendeten ebenen und geschlossenen Grundplatte in der Schweißanlage - mit im wesentlichen symmetrisch ausgebildetem Ober- als auch Unterwerkzeug der Schweißanlage und/oder Öffnungen, Schablonen oder Formen für eine gezielte Ausrichtung der Folien 2 gearbeitet werden, was zu einer symmetrischen Ausbildung auch der Schweißraupe um Mittelebene zwischen den Folien 2 und daher einer Vergrößerung des Querschnittes des Verbindungskanals 4 führt.
  • Die geneigte Ausrichtung der Verbindungskanäle 4 gegen die Faltachse F hat auch für die Schweißraupen den Vorteil, daß diese bei vollständig entlüftetem Körper K einen spiralförmigen Verlauf nehmen und daher mechanisch weniger belastet sind.

Claims (9)

  1. Fluidbefüllbarer, volumsveränderlicher Körper, bestehend aus zwei übereinanderliegenden, miteinander entlang des umlaufenden Randes verbundenen, vorzugsweise verschweißten Folien, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, welche Folien entlang einer Faltachse einen Scharnierbereich bilden, entlang welches Scharnierbereiches die Folien unter Bildung zweier zumindest teilweise übereinanderliegender Teilbereiche des aufblasbaren Körpers übereinandergefaltet sind, und wobei durch die Folien zumindest ein den Scharnierbereich durchquerender Verbindungskanal zwischen den beiden Teilbereichen des befüllbaren Körpers ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungskanal (4) mit der Faltachse (F) einen Winkel (α) kleiner 90° und größer 0° einschließt.
  2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungskanal (4) mit der Faltachse (F) einen Winkel (α) zwischen 30° und 60° einschließt, vorzugsweise einen Winkel (α) von etwa 45°.
  3. Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungskanal (4) seitlich durch Bereiche (5) begrenzt ist, in welchen die Folien flächig miteinander verbunden sind.
  4. Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien (2) flächig miteinander verschweißt sind.
  5. Körper nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eckbereiche der flächigen Verbindungen (5) der Folien (2) abgerundet ausgeführt sind.
  6. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des oder jedes Verbindungskanals (4) zumindest ein Element vorgesehen ist, welches die Folien (2) auch in entlüftetem Zustand des Körpers (K) über zumindest einen Teil der Breite des Verbindungskanals (4) beabstandet hält.
  7. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungskanal (4) seitlich durch die bei der flächigen Verschweißung der Folien (2) entstandenen Schweißraupen begrenzt ist, welche Schweißraupen einen Abstand zwischen den Folien (2) zumindest im unmittelbaren Nahbereich an der Seite des oder jedes Verbindungskanals (4) aufrechterhalten.
  8. Körper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißraupen dicker ausgebildet sind als zur sicheren Verbindung der übereinanderliegenden Folien (2) notwendig ist.
  9. Körper nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Verbindungskanals (4) größer ist als die Höhe der ihn seitlich begrenzenden Schweißraupen, vorzugsweise um den Faktor 3.
EP05106863A 2004-07-28 2005-07-26 Fluidbefüllbarer, volumsveränderlicher Körper Withdrawn EP1621396A2 (de)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20307633U1 (de) 2003-05-15 2003-09-11 S.E. Nündel Kunststofftechnik GmbH, 90530 Wendelstein Stützkissen für einen Kraftfahrzeugsitz

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20307633U1 (de) 2003-05-15 2003-09-11 S.E. Nündel Kunststofftechnik GmbH, 90530 Wendelstein Stützkissen für einen Kraftfahrzeugsitz

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